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C#兩種常量型別,readonly(執行時常量)與const(編譯時常量)

 C#中有兩種常量型別,分別為readonly(執行時常量)與const(編譯時常量),本文將就這兩種型別的不同特性進行比較並說明各自的適用場景。
工作原理
    readonly為執行時常量,程式執行時進行賦值,賦值完成後便無法更改,因此也有人稱其為只讀變數。
    const為編譯時常量,程式編譯時將對常量值進行解析,並將所有常量引用替換為相應值。
    下面宣告兩個常量:
 
public static readonly int A = 2; //A為執行時常量
public const int B = 3; //B為編譯時常量
下面的表示式:
 
int C = A + B;
經過編譯後與下面的形式等價:
 
int C = A + 3;
可以看到,其中的const常量B被替換成字面量3,而readonly常量A則保持引用方式。
宣告及初始化
    readonly常量只能宣告為類欄位,支援例項型別或靜態型別,可以在宣告的同時初始化或者在建構函式中進行初始化,初始化完成後便無法更改。
    const常量除了可以宣告為類欄位之外,還可以宣告為方法中的區域性常量,預設為靜態型別(無需用static修飾,否則將導致編譯錯誤),但必須在宣告的同時完成初始化。
 
資料型別支援
    由於const常量在編譯時將被替換為字面量,使得其取值型別受到了一定限制。const常量只能被賦予數字(整數、浮點數)、字串以及列舉型別。下面的程式碼無法通過編譯:
 
public const DateTime D = DateTime.MinValue;
改成readonly就可以正常編譯:
 
public readonly DateTime D = DateTime.MinValue;
可維護性
    readonly以引用方式進行工作,某個常量更新後,所有引用該常量的地方均能得到更新後的值。
    const的情況要稍稍複雜些,特別是跨程式集呼叫:
 
public class Class1
{
    public static readonly int A = 2; //A為執行時常量
    public const int B = 3; //B為編譯時常量
}
 
public class Class2
{
    public static int C = Class1.A + Class1.B; //變數C的值為A、B之和 
}
 
Console.WriteLine(Class2.C); //輸出"5"
假設Class1與Class2位於兩個不同的程式集,現在更改Class1中的常量值:
 
public class Class1
{
    public static readonly int A = 4; //A為執行時常量
    public const int B = 5; //B為編譯時常量
}
 編譯Class1並部署(注意:這時並沒有重新編譯Class2),再次檢視變數C的值:
 
Console.WriteLine(Class2.C); //輸出"7"
結果可能有點出乎意料,讓我們來仔細觀察變數C的賦值表示式:
 
public static int C = Class1.A + Class1.B;
編譯後與下面的形式等價: 
 
 
 
public static int C = Class1.A + 3;
     因此不管常量B的值如何變,對最終結果都不會產生影響。雖說重新編譯Class2即可解決這個問題,但至少讓我們看到了const可能帶來的維護問題。
 
效能比較
    const直接以字面量形式參與運算,效能要略高於readonly,但對於一般應用而言,這種效能上的差別可以說是微乎其微。
 
適用場景
    在下面兩種情況下:
    a.取值永久不變(比如圓周率、一天包含的小時數、地球的半徑等)
    b.對程式效能要求非常苛刻
    可以使用const常量,除此之外的其他情況都應該優先採用readonly常量。